package com.zhz.leetcode;

import java.util.*;

/**
 * 215. 数组中的第K个最大元素
 * <p>
 * 给定整数数组 nums 和整数 k，请返回数组中第 k 个最大的元素。
 * 请注意，你需要找的是数组排序后的第 k 个最大的元素，而不是第 k 个不同的元素。
 * <p>
 * 示例 1:
 * 输入: [3,2,1,5,6,4] 和 k = 2
 * 输出: 5
 * <p>
 * 示例2:
 * 输入: [3,2,3,1,2,4,5,5,6] 和 k = 4
 * 输出: 4
 * <p>
 * <p>
 * 提示：
 * 1 <= k <= nums.length <= 104
 * -104<= nums[i] <= 104
 * <p>
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode-cn.com/problems/kth-largest-element-in-an-array
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 */
public class KthLargestElementInAnArray215 {

    public static void main(String[] args) {
        KthLargestElementInAnArray215 m = new KthLargestElementInAnArray215();
        int[] nums = {3, 2, 1, 5, 6, 4};
        int res = m.findKthLargest2(nums, 2);
        System.out.println(res);
    }

    /**
     * 思路1：先将数组排序下，然后取出倒数第K位数据
     * <p>
     */
    public int findKthLargest(int[] nums, int k) {
        for (int i = 0; i < nums.length - 1; i++) {
            for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
                if (nums[j] < nums[i]) {
                    int tmp = nums[j];
                    nums[j] = nums[i];
                    nums[i] = tmp;
                }
            }
        }
        System.out.println(Arrays.toString(nums));
        return nums[nums.length - k];
    }


    /**
     * 思路2:
     * 将数组转为堆
     * 什么是堆呢？
     * 堆就是完全二叉树并且根节点要么 <= 孩子节点，要么 >= 孩子节点.
     * 如果 <= 孩子节点， 那么堆顶元素，也就是最上面的根节点一定是最小值
     * 如果 >= 孩子节点， 那么堆顶元素，也就是最上面的根节点一定是最大值
     * <p>
     * <p>
     * java 创建堆  ：
     */
    public int findKthLargest1(int[] nums, int k) {
        PriorityQueue<Integer> heap = new PriorityQueue<>(nums.length, Collections.reverseOrder());
        for (int i : nums) {
            heap.add(i);
        }
        int res = 0;
        while (k > 0) {
            res = heap.poll();
            k--;
        }
        return res;
    }

    /**
     * 思路：将数组转为最大堆
     */
    public int findKthLargest2(int[] nums, int k) {
        arrayToHeap(nums, nums.length);
        //转为堆之后，然后拿掉最大值（java 则是将第一位与最后一位进行转换，然后重新构建堆，此时数组转堆的时候需要排除最后一个元素）
        //以此循环，直到扣除掉第k个元素之后，跳出循环，此时取出数组里的第一个元素，就是答案了
        int lastIndex = nums.length - 1;
        while (k - 1 > 0) {
            int tmp = nums[0];
            nums[0] = nums[lastIndex];
            nums[lastIndex] = tmp;
            arrayToHeap(nums, lastIndex);
            lastIndex--;
            k--;
        }
        return nums[0];
    }

    /**
     * 将数组进行堆化
     * 公式：
     * n*2+1 => 左节点
     * n*2+2 => 右节点
     */
    public void arrayToHeap(int[] nums, int len) {
        for (int i = nums.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
            deep(nums, i, len);
        }
    }

    public void deep(int nums[], int currIndex, int len) {
        if (currIndex >= nums.length) return;
        int left = currIndex * 2 + 1, right = currIndex * 2 + 2;
        int tmpSwap = currIndex;
        if (left < len && nums[left] > nums[tmpSwap]) {
            tmpSwap = left;
        }

        if (right < len && nums[right] > nums[tmpSwap]) {
            tmpSwap = right;
        }
        if (tmpSwap != currIndex) {
            int tmp = nums[currIndex];
            nums[currIndex] = nums[tmpSwap];
            nums[tmpSwap] = tmp;
            deep(nums, tmpSwap, len);
        }
    }
}
